第八节机械能守恒定律课件.ppt

课件制作：邵阳市二中课件制作：邵阳市二中 谭伟卿谭伟卿知识回顾知识回顾 1、动能动能：物体由于运动而具有的能。：物体由于运动而具有的能。 2、重力势能重力势能：地球上的物体具有的跟：地球上的物体具有的跟它的高度有关的能。它的高度有关的能。 3、弹性势能弹性势能：发生弹性形变的物体的：发生弹性形变的物体的各部分之间，由于有弹力的相互作用各部分之间，由于有弹力的相互作用而具有的势能。而具有的势能。 221mvEkmghEP2p12Ek l知识回顾知识回顾 4、动能定理动能定理：合力所做的总功等于物：合力所做的总功等于物体动能的变化。体动能的变化。 5、重力做功与重力势能变化的关系重力做功与重力势能变化的关系：重力做的功等于物体重力势能的减少重力做的功等于物体重力势能的减少量。量。 21222121mvmvW总21PPGEEW 一、机械能一、机械能PkEEE机械能是机械能是动能、重力势能、弹性动能、重力势能、弹性势能势能的统称，的统称， 用符号用符号 E E 表示表示3.3.机械能是机械能是标量标量，具有，具有相对性相对性1.1.概念：概念：2.2.表达式：表达式： 质量为质量为2Kg2Kg的小球在距离地面的小球在距离地面10m10m高处瞬时速度是高处瞬时速度是10m/s10m/s，求出此刻小球的机械，求出此刻小球的机械能能?(g=10m/s?(g=10m/s2 2) ) （以地面为参考面或者以抛出点为参考面）（以地面为参考面或者以抛出点为参考面）练一练练一练h=10mv= 10m/smA以地面为参考面：以地面为参考面：E=300J以抛出点为参考面：以抛出点为参考面：E=100J重力做功：动能重力做功：动能 重力势能重力势能弹力做功：动能弹力做功：动能 弹性势能弹性势能二、机械能之间可以互相转化二、机械能之间可以互相转化0808奥运蹦床冠军何雯娜奥运蹦床冠军何雯娜小球摆动实验小球摆动实验试分析：试分析：1.1.小球受哪些力的作用？小球受哪些力的作用？2.2.哪些力对小球做功？哪些力对小球做功？3.3.能量之间有转化吗？能量之间有转化吗？mgmgF FmgmgF F小球摆到另一侧相同高度说明了什么？小球摆到另一侧相同高度说明了什么？小球的能量转化有定量的关系吗？小球的能量转化有定量的关系吗？设重力做功为WG，由动能定理可得GkWE由重力做功与重力势能变化的关系得，GpWE 由以上两式得2221121122mvmvmghmgh2222111122mvmghmvmgh移项得2211kpkpEEEE或者22211122mvmv12mghmgh定律推导定律推导h1v1v2mh2AB1.1.内容：内容：在只有在只有重力重力或弹簧或弹簧弹力弹力做功的物体系做功的物体系统内，动能和势能可以互相转化，而统内，动能和势能可以互相转化，而总的机械能保持总的机械能保持不变不变。条件条件三、机械能守恒定律三、机械能守恒定律1.动能增加，势能一定减小，动能增加，势能一定减小，并且，动能增加量等于势能减小量。并且，动能增加量等于势能减小量。2.动能减小，势能一定增加，动能减小，势能一定增加，并且，动能减小量等于势能增加量。并且，动能减小量等于势能增加量。2 2、机械能守恒定律的表达式、机械能守恒定律的表达式2211221122mghmvmghmvEE ABKPEE （需要确定参考平面）（需要确定参考平面）（对系统而言）（对系统而言） 只有重力或系统内弹簧弹力做功，其只有重力或系统内弹簧弹力做功，其它力不做功（或其它力合力所做功为零）它力不做功（或其它力合力所做功为零）A. 从做功角度分析从做功角度分析B. 从能量转化角度分析从能量转化角度分析 只有系统内动能和势能相互转化，无只有系统内动能和势能相互转化，无其它形式能量之间（如内能）转化。其它形式能量之间（如内能）转化。 只有重力或弹簧弹力做功只有重力或弹簧弹力做功. .2机械能守恒定律成立的条件：机械能守恒定律成立的条件：判断机械能是否守恒判断机械能是否守恒（1）Tm(2)T一切抛体机械能守恒一切抛体机械能守恒(3) 平抛平抛v0 （不计阻力）（不计阻力）(4)作匀速直线运动的物体作匀速直线运动的物体v不一定不一定判断机械能是否守恒判断机械能是否守恒（5）光滑光滑(6) a.加速下降加速下降b.以以a5m/s2竖直加速下降竖直加速下降C.以以a5m/s2竖直减速上升竖直减速上升不一定不一定E机机减少减少E机机增加增加D.合力为零，合力为零，E机机守恒否？守恒否？不一定不一定 1 1、下列所述的实例中（均不计空气阻、下列所述的实例中（均不计空气阻力），机械能守恒的是（力），机械能守恒的是（ ）（多选）（多选） A. A.石块自由下落的过程石块自由下落的过程 B. B.人乘电梯加速上升的过程人乘电梯加速上升的过程 C. C.投出的铅球在空中运动的过程投出的铅球在空中运动的过程 D. D.木箱沿粗糙斜面匀速下滑的过程木箱沿粗糙斜面匀速下滑的过程A C练一练练一练2 2、在下列的物理过程中，机械能守恒的有、在下列的物理过程中，机械能守恒的有A A把一个物体竖直向上匀速提升的过程把一个物体竖直向上匀速提升的过程B B人造卫星沿椭圆轨道绕地球运行的过程人造卫星沿椭圆轨道绕地球运行的过程C C汽车关闭油门后沿水平公路向前滑行的汽车关闭油门后沿水平公路向前滑行的 过程过程D D从高处竖直下落的物体落在竖立的轻弹簧从高处竖直下落的物体落在竖立的轻弹簧上，压缩弹簧的过程，对弹簧和物体这一系上，压缩弹簧的过程，对弹簧和物体这一系统统 B DB D下列关于机械能是否守恒的叙述正确的是下列关于机械能是否守恒的叙述正确的是A A、做匀速直线运动的物体机械能一定守恒。、做匀速直线运动的物体机械能一定守恒。B B、做匀变速直线运动的物体的机械能可能守、做匀变速直线运动的物体的机械能可能守 恒。恒。C C、合外力对物体做功为零时机械能守恒。、合外力对物体做功为零时机械能守恒。D D、只有重力对物体做功，物体的机械能一定、只有重力对物体做功，物体的机械能一定 守恒。守恒。课堂练习课堂练习BDBD3 3、一个人把重物加速上举到某一高度，下、一个人把重物加速上举到某一高度，下列说法正确的是列说法正确的是A A、物体所受的合外力对它做的功等于物体、物体所受的合外力对它做的功等于物体机械能的增量。机械能的增量。B B、物体所受合外力做的功等于它动能的增、物体所受合外力做的功等于它动能的增量。量。C C、人对物体做的功和重力对物体做的功的、人对物体做的功和重力对物体做的功的代数和等于物体机械能的增量。代数和等于物体机械能的增量。D D、克服重力做的功等于物体重力势能的增、克服重力做的功等于物体重力势能的增量。量。BDBD课堂练习课堂练习4、如图，一子弹以水平速度射入木块并留、如图，一子弹以水平速度射入木块并留在其中，再与木块一起共同摆到最大高度的在其中，再与木块一起共同摆到最大高度的过程中，下列说法正确的是过程中，下列说法正确的是A、子弹的机械能守恒。、子弹的机械能守恒。B、木块的机械能守恒。、木块的机械能守恒。C、子弹和木块的总机械能守恒。、子弹和木块的总机械能守恒。D、以上说法都不对、以上说法都不对D D课堂练习课堂练习5、如图所示，斜面置于光滑的水平面上，、如图所示，斜面置于光滑的水平面上，其光滑斜面上有一物体由静止沿斜面下滑，其光滑斜面上有一物体由静止沿斜面下滑，在物体下滑的过程中，下列说法正确的是在物体下滑的过程中，下列说法正确的是A、物体的重力势能减少，动能增加，机械、物体的重力势能减少，动能增加，机械能守恒。能守恒。B、斜面的机械能不变。、斜面的机械能不变。C、斜面对物体的作用力垂直于接触面，不、斜面对物体的作用力垂直于接触面，不对物体做功。对物体做功。D、物体和斜面组成的系统机械能守恒。、物体和斜面组成的系统机械能守恒。mMD5、一个小滑块从光滑的半圆形轨道上端由、一个小滑块从光滑的半圆形轨道上端由静止开始下滑，当滑到轨道最低点时，对于静止开始下滑，当滑到轨道最低点时，对于滑块动能的大小和对轨道的压力，下列说法滑块动能的大小和对轨道的压力，下列说法正确的是（正确的是（ ）A、轨道半径越大，滑块动能越大，对轨道、轨道半径越大，滑块动能越大，对轨道压力越大。压力越大。B、轨道半径越大，滑块动能越大，对轨道、轨道半径越大，滑块动能越大，对轨道压力越小。压力越小。C、轨道半径越大，滑块动能越大，对轨道、轨道半径越大，滑块动能越大，对轨道压力与半径无关。压力与半径无关。D、轨道半径变化时，滑块的动能与对轨道、轨道半径变化时，滑块的动能与对轨道的压力都不变。的压力都不变。C6、质量为、质量为m的物体，从静止开始以的物体，从静止开始以2g的加的加速度竖直向下加速运动距离速度竖直向下加速运动距离h，则（，则（ ）A、物体的重力势能减少、物体的重力势能减少mgh B、物体的动能增加、物体的动能增加2mghC、物体的机械增加、物体的机械增加mgh D、物体的机械能保持不变、物体的机械能保持不变课堂练习课堂练习ABC应用机械能解题的一般步骤应用机械能解题的一般步骤1、选取、选取研究对象研究对象（单个物体或系统）（单个物体或系统）2、确定、确定研究过程研究过程，分析各力，分析各力做功做功及及能量转能量转化化情况，情况，判断机械能是否守恒判断机械能是否守恒3、确定研究对象在、确定研究对象在始末状态的机械能始末状态的机械能（需需确定参考平面确定参考平面）或）或机械能的变化机械能的变化情况情况4、选择、选择合适的表达式合适的表达式列式求解列式求解练习练习1 1、以、以1010m/s的速度将质量为的速度将质量为m m的物体竖的物体竖直向上抛出直向上抛出，若空气阻力忽略，若空气阻力忽略，g g1010m/s2则：物体上升的最大高度是多少？上升则：物体上升的最大高度是多少？上升过程在何处重力势能和动能相等？过程在何处重力势能和动能相等？v0(1) H=5m(2) h=2.5m练习练习2、如图两物体质量分别为、如图两物体质量分别为m和和2m，滑轮的质量和摩擦都不计，开始时用手滑轮的质量和摩擦都不计，开始时用手托住托住2m的物体，释放后，当的物体，释放后，当2m的物体从的物体从静止开始下降静止开始下降h后的速度是多少后的速度是多少?23ghv 练习练习3、如图所示，质量为、如图所示，质量为m的物体以某一初的物体以某一初速速v0从从A点向下沿光滑的轨道运动，不计空点向下沿光滑的轨道运动，不计空气阻力，若物体通过最低点气阻力，若物体通过最低点B的速度为的速度为3 ，求：求：(1)物体在物体在A点时的速度；点时的速度；(2)物体离开物体离开C点后还能上升多高点后还能上升多高gRh03vgR3.5hR4L4、长为、长为L的均匀链条，放在光滑的水平桌的均匀链条，放在光滑的水平桌面上，且使其长度的面上，且使其长度的1/4垂在桌边，如图所垂在桌边，如图所示，松手后链条从静止开始沿桌边下滑，示，松手后链条从静止开始沿桌边下滑，则链条滑至刚刚离开桌边时的速度大小为则链条滑至刚刚离开桌边时的速度大小为多大？多大？415glv 5、一个轻弹簧固定于、一个轻弹簧固定于O点，另一端系一重点，另一端系一重物，将重物从与悬点物，将重物从与悬点O在同一水平面肯弹簧在同一水平面肯弹簧保持原长的保持原长的A点无初速度释放，让它自由下点无初速度释放，让它自由下摆，不计空气阻力，在重物由摆，不计空气阻力，在重物由A摆到最低点摆到最低点的过程中，（的过程中，（ ）A、重物的重力势能减少。、重物的重力势能减少。B、重物的重力势能增加。、重物的重力势能增加。C、重物的机械能不变。、重物的机械能不变。D、重物的机械能减少。、重物的机械能减少。oAAD球和弹簧组成的系统机械能守恒球和弹簧组成的系统机械能守恒6 6、如图所示，以速度、如图所示，以速度v v0 012m/s12m/s沿光滑地面沿光滑地面滑行的光滑小球，上升到顶部水平的跳板上滑行的光滑小球，上升到顶部水平的跳板上后由跳板飞出，当跳板高度后由跳板飞出，当跳板高度h h多大时，小球多大时，小球飞行的水平距离飞行的水平距离最大最大? ?这个距离是多少这个距离是多少? ?(g=10m/s(g=10m/s2 2) )h=3.6mS=7.2m